劉權(quán) 胡麥秀

摘要：隨著北極冰雪加速消融，北極航道在國際貿(mào)易運(yùn)輸中的關(guān)注度日益提升。文章采用理論模型進(jìn)行分析，認(rèn)為北極航道通過貿(mào)易替代效應(yīng)與貿(mào)易互補(bǔ)效應(yīng)對世界貿(mào)易格局產(chǎn)生影響。研究發(fā)現(xiàn)北極航道開通將：提升航道沿線各國間的貿(mào)易潛力，改變沿線國與非沿線國間部分貿(mào)易活動的流向;催生北極航道沿線國之間部分貿(mào)易活動的產(chǎn)生，改變北極航道沿線國之間部分貿(mào)易活動的流量。

關(guān)鍵詞：北極航道;貿(mào)易替代效應(yīng);貿(mào)易互補(bǔ)效應(yīng);引力模型;國際貿(mào)易

中圖分類號：P74;F114文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1005-9857（2021）11-0003-08

Analysis on Trade Substitution Effect and Trade Complementary Effect of Arctic Passage LIU Quan，HU Maixiu

（School of Economics and Management， Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China）

Abstract：With the melting of Arctic ice and snow， the attention of Arctic channel in international trade and transportation is increasing. The paper analyzed the Arctic channel by using the theo-retical model， and thought that the Arctic channel has an impact on the world trade pattern through the trade substitution effect and trade ccmplementary effect from two routes： shortening the shipping distance， driving the infrastructureconstruction along the line and opening up new channel. The results showed that：（1）the opening of Arctic channel will enhance the trade poten-tial of countries along the channel and change the direction of some trade activities between coun-tries along the route and countries not along theroute. （2） It will give birth to the production of some trade activities among the countries alongthe Arctic channel and change the flow of some trade activities between the countries along the Arctic channel.

Keywords：Arctic passage，Trade substitution effect，Trade complementary effect，Gravity mode， International trade

0引言

在經(jīng)濟(jì)全球化及區(qū)域一體化深入發(fā)展的背景下，各國對外貿(mào)易發(fā)展迅速。近年來全球氣候變暖導(dǎo)致北極海冰加速消融，經(jīng)由北極東北航道的船舶的航次數(shù)與貨運(yùn)量越來越多。北極航道一般指位于俄羅斯北部離岸海域的東北航道以及穿過加拿大北極群島的西北航道，航道貫通大西洋與太平洋，是連接亞洲、歐洲、北美洲最近的海上運(yùn)輸航線。據(jù)俄羅斯北方海航道管理局（NSRA）統(tǒng)計，2016—2018年，東北航道的航次數(shù)由1705次上升至2022次，累計貨物噸位由747.9萬t增至近2018萬t[1]。俄羅斯政府官員表示，2019年東北航道的貨運(yùn)量比2018年增長40%以上，到2024年東北航道的貨運(yùn)量將擴(kuò)大到8000萬t[2]。隨著北極通航環(huán)境的不斷優(yōu)化、造船及航運(yùn)技術(shù)的進(jìn)步，北極航道的常態(tài)化、規(guī)?；⑸虡I(yè)化營運(yùn)有望成為現(xiàn)實(shí)，未來其在國際運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)體系中的地位將愈發(fā)凸顯。北極航道的開通將大大縮短亞太、歐洲、北美三大貿(mào)易中心之間的航運(yùn)距離與航運(yùn)時間，加強(qiáng)各國之間的經(jīng)貿(mào)交流與合作，影響世界貿(mào)易格局的演變。中國作為重要的北極利益攸關(guān)方，十分重視北極航道的開發(fā)與利用，2017年中俄兩國提出加強(qiáng)北極航道的開發(fā)與合作，共建“冰上絲綢之路”。2018年1月中國政府發(fā)表了《中國的北極政策》白皮書，表達(dá)愿與各方依托北極航道的開發(fā)，共建“冰上絲綢之路”的美好愿景。

目前學(xué)界和各種國際組織并沒有對世界貿(mào)易格局給出任何權(quán)威的定義，根據(jù)各種文獻(xiàn)的解釋，通過歸納總結(jié)，本研究將世界貿(mào)易格局定義為：世界各國或國家集團(tuán)在世界貿(mào)易中所處的地位和作用以及由此所形成的相對比較穩(wěn)定的關(guān)系，它是在一定歷史時期內(nèi)各方相互作用所形成的一種結(jié)構(gòu)態(tài)勢，其實(shí)質(zhì)是各國或國家集團(tuán)之間經(jīng)濟(jì)力量的對比關(guān)系和支配別國經(jīng)濟(jì)乃至世界經(jīng)濟(jì)的權(quán)力配置情況。世界貿(mào)易格局的變動一般表現(xiàn)在3個方面：①在世界貿(mào)易領(lǐng)域，各國或國家集團(tuán)力量對比的變化所引起的權(quán)力分配的變化;②各國或國家集團(tuán)的貿(mào)易活動空間分布的變化;③全球貿(mào)易規(guī)模的變化。通常情況下，人們用“極”（pole）來描述世界貿(mào)易的力量中心及其在世界貿(mào)易格局中所處的地位和作用，能夠成為“極”的國家或國家集團(tuán)一定是“實(shí)力極”“增長極”“引力極”或者“輻射極”。本研究將北極航道沿線國家界定為包括“北極八國”等在內(nèi)的位于北極航道沿線以及延長線上的國家，將非沿線國家界定為包括土耳其、巴基斯坦等在內(nèi)的傳統(tǒng)航線受益國，后文用沿線國與非沿線國進(jìn)行表述。世界貿(mào)易格局的演變受眾多復(fù)雜因素的影響，包括經(jīng)濟(jì)因素、政治因素和軍事因素等。就經(jīng)濟(jì)因素而言，縱觀世界貿(mào)易史，對世界貿(mào)易格局產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的因素主要有新科技革命的出現(xiàn)和新貿(mào)易通道的開辟。鑒于研究對象的考慮，本研究分析海上通道對世界貿(mào)易格局的影響。

目前學(xué)界關(guān)于北極航道影響貿(mào)易的研究主要集中于貿(mào)易潛力的研究[3-6]，分析方法主要為引力模型。如，賀書鋒等[4]運(yùn)用隨機(jī)前沿引力模型研究了北極航道對中國貿(mào)易潛力的影響，指出北極航道開通將提升中國與伙伴國的貿(mào)易潛力。李珍等[5]用航運(yùn)時間替代航運(yùn)距離對引力模型修改，評估海冰對貿(mào)易潛力提升的影響，得到海冰會削減中國與伙伴國貿(mào)易潛力的結(jié)論。也有少部分學(xué)者從貿(mào)易條件、能源貿(mào)易格局和貿(mào)易貨流結(jié)構(gòu)等視角進(jìn)行研究。如：叢曉男等[7-8]采用GTAP模型評估北極航道開通如何影響貿(mào)易條件，指出航道的開通將改善東亞與北美、西歐的價格貿(mào)易條件，加深彼此間的貿(mào)易依賴程度。鄒志強(qiáng)[9]從能源貿(mào)易格局的視角進(jìn)行研究，指出北極航道的開通提升了北極能源生產(chǎn)大國如美國、俄羅斯、加拿大的能源貿(mào)易結(jié)構(gòu)性權(quán)力，削弱了以中東地區(qū)為代表的傳統(tǒng)能源產(chǎn)地的能源貿(mào)易主導(dǎo)地位。李振福等[10]定量評估了北極航道未來的貿(mào)易貨流結(jié)構(gòu)與演化趨勢，指出航道前期貨流以液散貨、干散貨、LNG貨流為主，后期增加了集裝箱貨流。這些研究更偏重于實(shí)證分析和描述性分析，理論分析的研究比較匱乏。在先前研究基礎(chǔ)上，本研究借助理論模型對北極航道的貿(mào)易替代效應(yīng)與貿(mào)易互補(bǔ)效應(yīng)進(jìn)行理論推理分析，試圖補(bǔ)足該領(lǐng)域理論研究的空白，為從宏觀層面理解北極航道對世界貿(mào)易格局演變的影響、制定參與政策、更好地利用北極航道提供理論依據(jù)。本研究創(chuàng)新點(diǎn)在于：

①嘗試定義世界貿(mào)易格局、北極航道貿(mào)易替代效應(yīng)、北極航道貿(mào)易互補(bǔ)效應(yīng)的概念。②研究方法的創(chuàng)新，將北極航道的影響效應(yīng)細(xì)分為指標(biāo)納入固定替代彈性（CES）引力模型的推導(dǎo)中，分析作用機(jī)理。

1北極航道對世界貿(mào)易格局的影響路徑分析

北極航道對世界貿(mào)易格局的影響尚處在初始階段，存在著較大的不確定性，但一些趨勢性的特征已經(jīng)開始顯現(xiàn)，其影響路徑已經(jīng)有跡可循。北極航道對世界貿(mào)易格局的影響主要通過兩條路徑來實(shí)現(xiàn)：①北極航道開通將大大縮短航道沿線國之間的航運(yùn)距離與航行時間，從而使航運(yùn)周期縮短，船舶運(yùn)輸周轉(zhuǎn)頻率提高，航運(yùn)成本下降，貿(mào)易效率提高，并最終會影響航道沿線國之間、沿線國與非沿線國之間的貿(mào)易規(guī)模與貿(mào)易流向。②作為一條新的海上通道，北極航道開通將為貿(mào)易擴(kuò)張創(chuàng)造有利條件。一方面其會刺激航道沿線國對港口等基礎(chǔ)設(shè)施的投資，提升其貿(mào)易便利化程度，帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展;另一方面新航道將會成為傳統(tǒng)航道的良好替代，緩解傳統(tǒng)航道的海運(yùn)壓力與安全風(fēng)險，優(yōu)化全球海運(yùn)格局（圖1）。

1.1北極航道通過降低貿(mào)易成本影響全球貿(mào)易活動空間分布

北極航道開通后將貫通太平洋與大西洋，連接亞太、歐洲、北美三大貿(mào)易中心，大大縮短航道沿線各國的海運(yùn)距離。以歐亞海上運(yùn)輸為例，亞太地區(qū)沿海諸港到西歐各港經(jīng)東北航道的航程將比走蘇伊士運(yùn)河航線平均節(jié)省9219.93km，節(jié)約運(yùn)輸時間12.1天（減少36.1%）[11]。本研究運(yùn)用Fremaptools軟件測算了從東北亞各港口至北歐和北美主要港口經(jīng)蘇伊士運(yùn)河、巴拿馬運(yùn)河和經(jīng)北極航道的航程距離。具體測算結(jié)果如表1所示。

1.1.1北極航道開通可以降低航運(yùn)成本

自從2013年中國中遠(yuǎn)集團(tuán)“永盛”輪首航北極東北航道以來，中國商船已經(jīng)數(shù)次往返于這條最新的國際航道。其中，2017年穿越北極東北航道的中國商船共計5個航次，基本實(shí)現(xiàn)了項目化、常態(tài)化、規(guī)?；叫小?jù)初步測算，5艘船舶經(jīng)北極航道較之經(jīng)蘇伊士運(yùn)河的傳統(tǒng)航線共計節(jié)約航程約46879.7km，節(jié)省時間約80.6天，節(jié)省燃油約2018t。

根據(jù)國際海運(yùn)船舶航運(yùn)成本的核算方法，航運(yùn)成本包括燃油費(fèi)、營運(yùn)成本和資本成本三大部分[12]。其中：燃油費(fèi)在航運(yùn)成本中的占比達(dá)50%以上，它是船舶主機(jī)耗油率、航行時間與燃料價格的乘積，航運(yùn)時間越短，燃油費(fèi)就越低，尤其在燃油價格上漲的情況下，燃油費(fèi)的節(jié)約效果將會更顯著;營運(yùn)成本主要包括船員工資、伙食費(fèi)、保險費(fèi)等，這些費(fèi)用也與航運(yùn)時間密切相關(guān);資本成本是船舶的折舊成本，在船舶每年計提折舊成本一定的情況下，單次航行時間越短船舶的利用率就越高，一年內(nèi)就可以完成更多的航次，平均分?jǐn)偟矫總€航次上的資本成本也就越低。因此，北極航道開通可以通過節(jié)約航行時間有效降低國際貿(mào)易的航運(yùn)成本。

1.1.2北極航道可以提高運(yùn)輸周轉(zhuǎn)頻率

船舶航行時間的節(jié)約將顯著提高運(yùn)輸周轉(zhuǎn)頻率，同等時間內(nèi)使用北極航道較傳統(tǒng)航線可以完成更多的航次，承擔(dān)更大的貨運(yùn)量，從而大大縮短北極航道沿線國企業(yè)在商品流通環(huán)節(jié)的時間。一方面，商品流通過程實(shí)則是對貨幣資金的占用，運(yùn)輸時間越短，在運(yùn)輸過程中的商品的數(shù)量就越少，所耗費(fèi)的資金占用成本及庫存成本也就越低;另一方面，流通環(huán)節(jié)時間縮短會加快企業(yè)資本循環(huán)與周轉(zhuǎn)的速度，提高企業(yè)的資本利用率，降低企業(yè)的整體資金利用成本。

北極航道帶來的貿(mào)易成本的降低將刺激航道沿線國與非沿線國之間的部分貿(mào)易將被沿線國間的貿(mào)易所替代，導(dǎo)致貿(mào)易流向的改變，使得世界貿(mào)易活動空間分布隨之改變。

1.2北極航道通過區(qū)位優(yōu)勢影響全球貿(mào)易活動空間分布

1.2.1北極航道可以帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展

本節(jié)用增長極理論分析北極航道的區(qū)位優(yōu)勢路徑，該理論最初由法國經(jīng)濟(jì)學(xué)家佩魯提出，主要觀點(diǎn)為：區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要依靠條件較好的少數(shù)地區(qū)和少數(shù)產(chǎn)業(yè)帶動，將這些地區(qū)或產(chǎn)業(yè)培育成經(jīng)濟(jì)增長極，在此過程中集聚效應(yīng)促成各種生產(chǎn)要素向增長極的回流和聚集，擴(kuò)散效應(yīng)促成各種生產(chǎn)要素從增長極向周圍不發(fā)達(dá)地區(qū)的輻射[13]。

航道開通初期憑借其地理區(qū)位優(yōu)勢與經(jīng)濟(jì)高效的運(yùn)輸條件將會吸引船舶使用北極航道運(yùn)輸貨物，從而集聚較大的貨流量，帶動航道沿線運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)（港口、機(jī)場、物流中心等）處港口物流、貨運(yùn)代理服務(wù)等一系列航運(yùn)配套服務(wù)業(yè)的集聚發(fā)展以及基礎(chǔ)設(shè)施的完善。隨著北極航道運(yùn)輸條件的優(yōu)化，其產(chǎn)生的正反饋將會進(jìn)一步放大自身的集聚效應(yīng)，一方面使多種運(yùn)輸線路（如高速公路、國道、干線鐵路、干線水路及航空等）在航道沿線運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)處集聚從而形成一個個交通轉(zhuǎn)運(yùn)樞紐;另一方面腹地區(qū)域的各種生產(chǎn)要素和經(jīng)濟(jì)主體逐步向航道沿線運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)所在城市聚集[14]，并通過產(chǎn)業(yè)前向、后向、旁側(cè)關(guān)聯(lián)效應(yīng)帶動城市經(jīng)濟(jì)的規(guī)模、密度和產(chǎn)業(yè)專業(yè)化程度的提高，最終促使北極航道沿線周邊城市形成一個個具有一定規(guī)模的經(jīng)濟(jì)增長極。

當(dāng)增長極擴(kuò)大到一定規(guī)模，隨著要素成本的上升及外部不經(jīng)濟(jì)，集聚效應(yīng)開始減弱并向擴(kuò)散效應(yīng)轉(zhuǎn)化，北極航道沿線城市的生產(chǎn)要素和經(jīng)濟(jì)主體開始向周邊地區(qū)輻射，部分產(chǎn)業(yè)向周邊地區(qū)轉(zhuǎn)移，帶動城市周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。北極航道沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高并非一蹴而就，如圖2所示，需要經(jīng)過一個集聚與擴(kuò)散交替發(fā)揮作用的長期動態(tài)循環(huán)累積過程[15]，以點(diǎn)帶線，以線帶面，最終帶動整個沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高。北極航道沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，一方面使沿線各國具備了貿(mào)易的物質(zhì)基礎(chǔ);另一方面帶動沿線各國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，沿線各國進(jìn)出口貿(mào)易的商品結(jié)構(gòu)得以改善，從而獲得更多的貿(mào)易利益，沿線各國間貿(mào)易規(guī)模隨之?dāng)U大。

1.2.2北極航道可以優(yōu)化全球海運(yùn)格局

第二次世界大戰(zhàn)以后在科技革命推動下，全球經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)力水平迅速發(fā)展，國際分工不斷深化，國際貿(mào)易的范圍和規(guī)模迅速擴(kuò)大，近20年間全球貿(mào)易額增長了3倍[16]。作為國際貿(mào)易運(yùn)輸中有舉足輕重地位的運(yùn)輸方式，海運(yùn)占據(jù)全球貿(mào)易運(yùn)輸量的2/3以上，全球貿(mào)易規(guī)模的擴(kuò)大帶動對海運(yùn)服務(wù)需求的不斷增加。當(dāng)前蘇伊士運(yùn)河、巴拿馬運(yùn)河、馬六甲海峽、霍爾木茲海峽等幾個為數(shù)不多的國際海運(yùn)通道承擔(dān)了世界上絕大份額的海運(yùn)量，其承載力已趨于飽和。在這種供不應(yīng)求的市場背景下，國際通道歸屬方對海運(yùn)通道的通行費(fèi)有較大壟斷定價權(quán)，使得全球海運(yùn)通道通行費(fèi)價格普遍較高。不僅如此，這些海運(yùn)通道多位于政治動蕩、海盜出沒頻繁的地區(qū)，有的受自然條件影響對船舶噸位存在一定的限制[17]，這些交通阻抗因素在某種程度上限制了各國貿(mào)易潛力的釋放。北極航道連接亞、歐、北美三大洲，憑借其優(yōu)越的地理位置一旦完全開通將承擔(dān)較大的貨運(yùn)量并成為傳統(tǒng)航線的良好替代[18]。一方面將打破傳統(tǒng)航道在國際貿(mào)易運(yùn)輸中的壟斷地位，緩解傳統(tǒng)海運(yùn)通道的運(yùn)輸壓力與安全風(fēng)險，這將在一定程度上改變各個國家之間國際貿(mào)易運(yùn)輸?shù)南鄬Ρ憷?，從而影響各國之間貿(mào)易活動的流向。另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)航道為了保證自身的貨流量和盈利水平，也會完善自身基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，提高海運(yùn)服務(wù)質(zhì)量，進(jìn)而優(yōu)化全球海運(yùn)格局，為各國經(jīng)貿(mào)交流提供更為便利的條件，在一定程度上擴(kuò)大全球貿(mào)易規(guī)模。

2北極航道的貿(mào)易替代效應(yīng)與貿(mào)易互補(bǔ)效應(yīng)分析

2.1概念界定與假設(shè)

北極航道通過縮短航運(yùn)距離與航運(yùn)時間，降低沿線各國的貿(mào)易成本，使進(jìn)出口雙方均可以獲得更多的貿(mào)易利益，從而產(chǎn)生貿(mào)易替代效應(yīng)和貿(mào)易互補(bǔ)效應(yīng)。北極航道的貿(mào)易替代效應(yīng)指：北極航道開通帶來航道沿線國之間航運(yùn)成本的下降，其商品貿(mào)易成本隨之下降，導(dǎo)致北極航道沿線國與非沿線國之間的部分貿(mào)易被航線沿線國之間的貿(mào)易所替代，貿(mào)易流向發(fā)生改變。北極航道的貿(mào)易生成效應(yīng)是指：

北極航道開通帶來的商品貿(mào)易成本的下降使得北極航道沿線各國間原有參與貿(mào)易的商品的貿(mào)易規(guī)模擴(kuò)大，以往在傳統(tǒng)航線高運(yùn)輸成本下未參與國際貿(mào)易依賴國內(nèi)供給的部分商品被航道沿線國間的低成本商品所取代，從無到有開始產(chǎn)生國際貿(mào)易，最終表現(xiàn)為沿線各國間貿(mào)易流量的增加。在兩種效應(yīng)的作用下，北極航道沿線國間的貿(mào)易規(guī)模擴(kuò)大，沿線國與非沿線國間的貿(mào)易規(guī)?？s小，貿(mào)易流量與貿(mào)易流向發(fā)生改變，最終導(dǎo)致全球貿(mào)易活動的空間分布發(fā)生變化。

本研究在引入固定替代彈性（CES）壟斷競爭引力模型推導(dǎo)的基礎(chǔ)上，將北極航道開通對航運(yùn)距離與航運(yùn)時間的影響納入其中，論證北極航道開通所 產(chǎn)生的貿(mào)易互補(bǔ)效應(yīng)和貿(mào)易替代效應(yīng)。CES引力 模型用于估計邊界效應(yīng)對國際貿(mào)易的影響，邊界效 應(yīng)指貿(mào)易距離、關(guān)稅、信息交流成本等貿(mào)易壁壘所 產(chǎn)生的同質(zhì)商品的進(jìn)口價格高于國內(nèi)價格的現(xiàn)象。 目前學(xué)界有3種主流方式衡量邊界效應(yīng)所引致的價 格效應(yīng)，分別是 Baier等[19]提出的使用價格指數(shù)來 衡量、Anderson等[20]提出的使用估計的邊界效應(yīng) 來衡量以及 Redding等[21]提出的用固定效應(yīng)來代 表價格效應(yīng)。其中用固定效應(yīng)來估計價格效應(yīng)可 以直接對邊界效應(yīng)進(jìn)行測度，計算簡便，故本研究 采用Redding等對固定效應(yīng)引力模型的推導(dǎo)。

根據(jù)研究需要，本研究提出以下前提假設(shè)： 假設(shè)1：各國市場屬于壟斷競爭的結(jié)構(gòu)，企業(yè)互 相對稱（成本相同）且每家企業(yè)生產(chǎn)不同種類的差 異化產(chǎn)品。 假設(shè)2：各國消費(fèi)者偏好相同且同位（即替代彈性為常數(shù)）。 假設(shè)3：國家j的效用為：

式中：cijk 表示國家i 對國家j 的k 商品出口量，同 時也是國家j 對k 商品的消費(fèi)量;σ 為商品替代彈 性且大于1。商品的替代彈性為：消費(fèi)者關(guān)于兩種 商品消費(fèi)比例（y/x ）的變動對兩種商品邊際替代 率 （MRS）變 動 的 反 應(yīng) 程 度，可 以 表 示 為 σ = d（y/x） y/x /d（MMRRSS），Ni 為i國生產(chǎn)的產(chǎn)品的種類; i=1，…，n，表示各個出口貿(mào)易國。假設(shè)4：假設(shè)i、j為兩個北極航道沿線國，h為非沿線國，j為進(jìn)口國，i與h為出口國。D、S 分別 為j 國對某商品的國內(nèi)需求曲線與國內(nèi)供給曲線， pj 為不發(fā)生國際貿(mào)易時j 國該產(chǎn)品國內(nèi)均衡價格。 北極航道開通后沿線國i與j之間的航運(yùn)時間由ti0j 縮減為ti1j ，商品出口價格由pi0j 降為pi1j ，非沿線國 h 到沿線國j之間的航運(yùn)時間與商品出口價格在北 極航道開通前后未受影響保持不變，分別為thj與phj 。航道開通前后，i與j 之間的貿(mào)易額分別表示 為Xi0j、Xi1j ，j與h之間的貿(mào)易額分別表示為Xh0j 、 Xh1j 。

2.2模型推導(dǎo)

為簡化效用函數(shù)，假定各國不同種類產(chǎn)品價格相同，即p=pij，則j國消費(fèi)的每種i國商品數(shù)量都相等，有c=cij[22]，效用函數(shù)（1）簡化為：

2.3效應(yīng)分析

假定phj>pj>p>p，北極航道未開通前貿(mào)易互補(bǔ)效應(yīng)如圖3所示，此時j國在p價格下對該商品的需求為Q3，對該種類商品的供給為Q2，最終j從i進(jìn)口Q3-Q2的該種類商品。北極航道開通后，航運(yùn)時間由t縮減為t，參照式（12），>0，即航運(yùn)成本dij為時間的增函數(shù)，故（1-σ）ρ>0，則航運(yùn)成本將由d降為d，最終導(dǎo)致i和j兩國間貿(mào)易規(guī)模Xij的擴(kuò)大。航運(yùn)成本的降低使得i國商品出口價格由p降為p，j國在該價格水平下的需求由Q3增至Q4，國內(nèi)供給由Q2降至Q1，供需缺口為Q4-Q1，最終j自i的商品進(jìn)口量由Q3-Q2增加至Q4-Q1，即航道沿線國間已發(fā)生貿(mào)易的商品貿(mào)易規(guī)模擴(kuò)大，貿(mào)易互補(bǔ)效應(yīng)為Q1Q2、Q3Q4，可以表示為：

假定phj>p>pj>p，貿(mào)易互補(bǔ)效應(yīng)如圖4所示，北極航道開通前i國出口價格p高于j國國內(nèi)價格pj，則兩國間不發(fā)生貿(mào)易，X=0;北極航道開通后i與j兩國間商品出口價格由p降為p，根據(jù)供求原理，j國將從i國進(jìn)口Q3-Q2的該種類商品，使得原本i、j兩國間因價格過高而無法發(fā)生貿(mào)易得以被創(chuàng)造出來，貿(mào)易互補(bǔ)效應(yīng)為Q2Q3，可以表示為X。在該過程中由于假定h國出口價格高于j國國內(nèi)價格，因此h國與j國之間不發(fā)生貿(mào)易，Xhj=0，僅有i與j兩國進(jìn)行貿(mào)易。綜上，北極航道的貿(mào)易互補(bǔ)效應(yīng)促使沿線國間貿(mào)易流量增加。

假定pj>p>phj>p，航道未開通前北極航道的貿(mào)易替代效應(yīng)如圖5所示。h國該商品的價格為phj，i國價格高于phj，最終j國選擇從h國進(jìn)口Q3-Q2的該種類商品，X=0，Xj=Q3-Q2。航道開通后tij的縮短降低了航運(yùn)成本dij，i國出口價格由p降至p，由于phj>p，故j選擇與i貿(mào)易，貿(mào)易規(guī)模由Q3-Q2增加至Q4-Q1，Xj=0。航道沿線國i和j間的貿(mào)易替代了j與非沿線國h之間的貿(mào)易，替代的貿(mào)易規(guī)模為Q3-Q2，依據(jù)式（12），北極航道的貿(mào)易替代效應(yīng)可以表示為ΔXhj=Xj。貿(mào)易互補(bǔ)效應(yīng)也在該過程中發(fā)揮作用，新增的貿(mào)易規(guī)模為Q2-Q1與Q4-Q3，可以表示為：

北極航道的貿(mào)易替代效應(yīng)使得航道沿線國與非沿線國間的貿(mào)易向沿線國間貿(mào)易轉(zhuǎn)移，航道沿線國與非沿線國的貿(mào)易流向發(fā)生改變。因此北極航道的貿(mào)易互補(bǔ)與替代效應(yīng)既改變了貿(mào)易流量，又改變了貿(mào)易流向。此外北極航道的航運(yùn)經(jīng)濟(jì)性使得生產(chǎn)要素和資源在航道沿線國與非沿線國之間重新配置，從而提高了企業(yè)生產(chǎn)率和資源的利用效率，使得貿(mào)易雙方均可以獲得更多的貿(mào)易利益，最終帶來社會總福利的增加，增加量為圖5中ABCE所表示的面積。

3結(jié)語

隨著北極航道通航期的延長，沿線基礎(chǔ)設(shè)施與信息通信系統(tǒng)的完善，航運(yùn)與造船技術(shù)的進(jìn)步，北極航道在不遠(yuǎn)的將來有望成為國際主要海運(yùn)通道之一。本研究通過分析北極航道對世界貿(mào)易格局的影響路徑與作用機(jī)理，得出以下結(jié)論：①北極航道通過縮短航運(yùn)距離與航行時間，以及新航道的區(qū)位優(yōu)勢帶來的對沿線經(jīng)濟(jì)的刺激與全球海運(yùn)格局的優(yōu)化兩條路徑對世界貿(mào)易格局產(chǎn)生影響。②北極航道的貿(mào)易替代效應(yīng)將改變航道沿線國與非沿線國之間的貿(mào)易流向，導(dǎo)致沿線國與非沿線國間的部分貿(mào)易向沿線國間貿(mào)易轉(zhuǎn)移;貿(mào)易互補(bǔ)效應(yīng)將改變沿線國之間、沿線國與非沿線國之間的貿(mào)易流量，沿線國之間的貿(mào)易規(guī)模擴(kuò)大。最終導(dǎo)致世界貿(mào)易活動的空間分布發(fā)生改變。

參考文獻(xiàn)

[1]謝雯雯.誰會在未來主導(dǎo)北極的開發(fā)[EB/OL].（2019-05-29）

[2020-11-10].htp：//www.polaroceanportal.com/article/2689.

[2]楊慧慧.2019年北方航道將運(yùn)送3000萬噸貨物[EB/OL].（2019-11-28）[2020-11-10].htp：//www.polarocean-portal.com/article/2955.

[3]楊曉丹.北冰洋新航道開通對我國貿(mào)易格局的影響：基于引力模型及廠商異質(zhì)理論的分析[D].上海：華東師范大學(xué)，2012.

[4]賀書鋒，平瑛，張偉華.北極航道對中國貿(mào)易潛力的影響：基于隨機(jī)前沿引力模型的實(shí)證研究[J].國際貿(mào)易問題，2013（8）：3-12.

[5]李珍，胡麥秀.“北極航道”開通與中國及其受影響區(qū)域的貿(mào)易增長潛力分析[J].極地研究，2015，27（4）：429-438.

[6]王丹，趙媛，張浩.北極東北航道開通對沿線國家雙邊貿(mào)易量的影響[J].大連海事大學(xué)學(xué)報，2017，43（2）：81-88.

[7]叢曉男.北極西北航道潛在經(jīng)濟(jì)影響及中國對策：基于全球多區(qū)域可計算一般均衡[J].世界經(jīng)濟(jì)與政治，2017（2）：106-129+159.

[8]叢曉男，王謀.北極東北航線對全球經(jīng)濟(jì)潛在影響的CGE分析及戰(zhàn)略啟示[J].中國軟科學(xué)，2017（8）：21-33.

[9]鄒志強(qiáng).北極航道對全球能源貿(mào)易格局的影響[J].南京政治學(xué)院學(xué)報，2014，30（1）：75-80.

[10]李振福，丁超君.北極航線貨流結(jié)構(gòu)與演化趨勢研究[J].國際經(jīng)貿(mào)探索，2016，32（3）：34-45.

[11]WANGN，YANB，NUANW.Comments on"Case studies of shipping along Arctic routes. Analysis and profitability perspectives for the container sector”[J]. Transportation Re-search Part A：Policy and Practice，2016，94（1）：699-702.

[12]XUH，YINZ，JIA D.The potential seasonal alternative of Asia-Europe container service via Northern sea route under the Arctic100sea ice retreat[J].Maritime Policy &.Management，2011，38（5）：541——560.

[13]高洪深.區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)[M].北京：中國人民大學(xué)出版社，2014.

[14]郭曄.我國三大經(jīng)濟(jì)區(qū)的發(fā)展比較：基于城市與區(qū)域集聚效應(yīng)的面板數(shù)據(jù)分析[J].中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)，2010，265（4）：35-45.

[15]范月嬌.物流通道的區(qū)域經(jīng)濟(jì)聚散機(jī)制及其集聚效應(yīng)檢驗(yàn)：基于中國11條物流通道的實(shí)證[J].中國軟科學(xué)，2018（2）：103-117.

[16]世界銀行.貿(mào)易總額[EB/OL].（2019-06-30）[2020-11-10].htps：//data.worldbank.org.cn/indicator/NY.GDP.MKTP.KD.ZG？view=chart.

[17]李振福，湯曉雯，姚麗麗，等.北極通道開發(fā)與中國石油進(jìn)口通道格局變化[J].資源科學(xué)，2015（8）：1639-1649.

[18]李振福.北極航線的世界航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)格局影響分析[J].世界地理研究，2014，23（1）：1-9.

[19] BAIER，BERGSTRAND.The growth of world trade： tariffs，

transport costs，and income similarity[J].Journal of Interna-tional Economics，2001，53（1）：1——27.

[20] ANDERSON，WINCOOP V.Gravity with Gravitas：A Solu-

tion to the Border Puzzle[J].American Economic Review， 2003，93（1）：170-192.

[21] REDDING S，VENABLES A J.Economic geography and in-ternational inequality[J]. Journal of International Economics， 2004，62（1）：53-82.

[22] 羅伯特.C.芬斯特拉.高級國際貿(mào)易理論與實(shí)證[M].唐宜紅，譯.北京∶中國人民大學(xué)出版社，2013∶100-118.

[23] KRUGMAN P R.Increasing Returns，Monopolistic Competi-tion， and InternationalTrade[J].Journal of International E-conomics，1979，9（4）：469.

[24] SAMUELSON P A.The Transfer Problem and Transport Costs：

The Terms of Trade When Impediments are Absentiments are Absent[J].The Economic Journal，1952，62（246）：278-304.